通過借鑒骨頭、木頭、以及蜂巢的框架結構，德國研究人員已經開發出了一種輕質的高強度材料。利用3D激光聚合物打印技術、並結合陶瓷塗層，研究人員成功打造出了密度小於(yu) 水、但是機械性能堪比高性能鋼或鋁的新材料。

該“框架”為(wei) 陶瓷-聚合物複合材料。

　　盡管是受到了大自然的啟發，但是這個(ge) 聚合物微體(ti) 係結構卻是由卡爾斯魯厄理工學院的一個(ge) 研究團隊打造的。其底層結構用到了“三維激光光刻”(或稱聚合物印刷和硬化)技術。

“失敗的”微結構

　　除了最終的成果，研究人員們(men) 還測試了許多結構——包括三角形和六角形的蜂窩狀。在披上氣相沉積塗層(比如陶瓷和氧化鋁)之後，材料就被賦予了額外的強度。

　　測試結果顯示，這種聚合物結構僅(jin) 有50微米的長寬高，而不同塗層的厚度則介於(yu) 10nm到200nm之間。

所有微材料均經過了機械單軸壓縮載荷作用力測試。

　　他們(men) 發現，一種蜂窩狀的聚合物、加上50nm的氧化鋁塗層，就能形成最佳的穩定/密度比!這種微架構的性能，遠遠超過了對應的三角形和六邊形。

　　但在氧化鋁塗層的厚度超過50nm之後，性能的提升就會(hui) 遇到瓶頸。最終，優(you) 化後的蜂窩結構敗在了28kg/mm (千克每平方毫米)的壓力測試中——密度為(wei) 810kg/m (千克每立方米)。

與(yu) 多種材料的“強度-重量比”橫向比較(比如蜂巢和骨頭)。

　　研究人員表示，該材料的穩定性/密度比已經超過了更巨大的骨頭、鋼鐵、甚至鋁材。未來，這種材料可用於(yu) 絕緣或微結構減震器，甚至應用到化學工業(ye) 的過濾器中。

　　相關(guan) 研究成果已經發表在《美國國家科學院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上。